Biograafiad Omadused Analüüs

Vee regenereerimine ISS-il. Kust tulevad ISS-ilt vesi ja hapnik? Kuidas saada hapnikku μs juures

Me ei ole astronaudid, me ei ole piloodid,
Mitte insenerid, mitte arstid.
Ja me oleme torumehed:
Ajame uriinist vee välja!
Ja mitte fakiirid, vennad, nagu meie,
Kuid ilma kiitlemata ütleme:
Veeringe looduses me
Kordame seda oma süsteemis!
Meie teadus on väga täpne.
Lihtsalt lase oma mõtetel minna.
Destilleerime reovee
Pajaroogade ja kompoti jaoks!
Olles läbinud kõik Linnuteed,
Sa ei kaota samal ajal kaalu
Täieliku isemajandamisega
Meie kosmosesüsteemid.
Lõppude lõpuks on isegi koogid suurepärased,
Lula kebab ja kalachi
Lõppkokkuvõttes - originaalist
Materjal ja uriin!
Kui võimalik, ärge keelduge
Kui me hommikul küsime
Täitke kolbi kokku
Igaüks vähemalt sada grammi!
Peame sõbralikult tunnistama,
Mis kasu on meiega sõbraks olemisest:
Lõppude lõpuks, ilma taaskasutamiseta
Sa ei saa selles maailmas elada!!!


(Autor - Valentin Filippovitš Varlamov - pseudonüüm V. Vologdin)

Vesi on elu alus. Meie planeedil kindlasti. Mõne Gamma Centauri puhul võib kõik olla erinev. Kosmoseuuringute tulekuga on vee tähtsus inimeste jaoks ainult suurenenud. H2O-st kosmoses sõltub palju, alates kosmosejaama enda tööst kuni hapniku tootmiseni. Esimesel kosmoselaeval polnud suletud veevarustussüsteemi. Kogu vesi ja muud "tarbekaubad" võeti algselt pardale Maalt.

"Eelmised kosmosemissioonid - Mercury, Gemini, Apollo võtsid endaga kaasa kõik vajalikud vee- ja hapnikuvarud ning viskasid kosmosesse vedelad ja gaasilised jäätmed.", selgitab Robert Bagdigian Marshalli keskusest.

Lühidalt öeldes: kosmonautide ja astronautide elu toetavad süsteemid olid “avatud” – nad toetusid oma koduplaneedi toetusele.

Joodist ja Apollo kosmoseaparaadist, tualettide rollist ja võimalustest (UdSSR või USA) jäätmete kõrvaldamiseks varajastel kosmoselaevadel räägin teine ​​kord.


Fotol: kaasaskantav elutagamissüsteem Apollo 15 meeskonnale, 1968.

Reptiloidist lahkudes ujusin hügieenitoodete kappi. Pöörates selja meetri poole, võttis ta välja pehme lainelise vooliku ja keeras püksinööbid lahti.
– Vajadus jäätmekäitluse järele?
Jumal…
Muidugi ma ei vastanud. Ta lülitas imemise sisse ja püüdis unustada tema selga puuriva roomaja uudishimulikku pilku. Ma vihkan neid väikseid igapäevaprobleeme.

“Tähed on külmad mänguasjad”, S. Lukjanenko

Ma lähen tagasi vee ja O2 juurde.

Täna on ISS-il osaliselt suletud veeregenereerimissüsteem ja ma püüan teile rääkida üksikasjadest (niivõrd, kui ma olen sellest ise aru saanud).

Taganemine:
20. veebruaril 1986 astus orbiidile Nõukogude orbitaaljaam Mir.

30 000 liitri vee kohaletoimetamiseks MIR-i orbitaaljaama ja ISS-i pardale oleks vaja lisaks korraldada 12 transpordilaeva Progress vettelaskmist, mille kandevõime on 2,5 tonni. Kui võtta arvesse asjaolu, et Progressi laevad on varustatud Rodnik-tüüpi joogiveepaakidega, mille maht on 420 liitrit, siis pidanuks transpordilaeva Progressi lisalaskmiste arv mitu korda suurenema.



ISS-il püüavad Air-süsteemi tseoliitneeldurid kinni süsinikdioksiidi (CO2) ja vabastavad selle välisruumi. CO2-s kaotatud hapnik täiendatakse vee elektrolüüsi teel (selle lagunemine vesinikuks ja hapnikuks). Seda teeb ISS-is Electron süsteem, mis tarbib 1 kg vett inimese kohta päevas. Vesinikku juhitakse praegu üle parda, kuid tulevikus aitab see muuta CO2 väärtuslikuks veeks ja eraldunud metaaniks (CH4). Ja muidugi igaks juhuks, kui pardal on hapnikupomme ja balloone.


Fotol hapnikugeneraator ja ISS-il töötav masin, mis 2011. aastal üles ütles.


Fotol: astronaudid rajavad Destiny laboris mikrogravitatsiooni tingimustes bioloogilisteks katseteks vedelike degaseerimise süsteemi.


Fotol: Sergei Krikalev vee elektrolüüsiseadmega Electron

Kahjuks pole ainete täielikku ringlust orbitaaljaamades veel saavutatud. Sellel tehnoloogiatasemel ei ole võimalik füüsikalis-keemilisi meetodeid kasutades sünteesida valke, rasvu, süsivesikuid ja muid bioloogiliselt aktiivseid aineid. Seetõttu viiakse astronautide elust tekkinud süsihappegaas, vesinik, niiskust sisaldavad ja tihedad jäätmed avakosmose vaakumisse.


Selline näeb välja kosmosejaama vannituba

ISS-i teenindusmoodulis on kasutusele võetud ja käitatakse puhastussüsteeme Vozdukh ja BMP, täiustatud kondensaadist vee regenereerimise süsteemi SRV-K2M ja hapniku genereerimise süsteemi Elektron-VM, samuti uriini kogumise ja säilitamise süsteemi SPK-UM. Täiustatud süsteemide tootlikkust on suurendatud enam kui 2 korda (tagab kuni 6-liikmelise meeskonna elutähtsad funktsioonid) ning energia- ja massikulusid on vähendatud.

Üle viie aastase perioodi (2006. aasta andmed) Nende töö käigus regenereeriti 6,8 tonni vett ja 2,8 tonni hapnikku, mis võimaldas vähendada jaama toimetatava kauba kaalu enam kui 11 tonni võrra.

Viivitus uriinist vee regenereerimiseks mõeldud SRV-UM süsteemi lisamisel LSS-i kompleksi ei võimaldanud regenereerida 7 tonni vett ja vähendada tarnekaalu.

"Teine rinne" - ameeriklased

Ameerika ECLSS aparaadi protsessivesi tarnitakse Venemaa süsteemi ja Ameerika OGS-i (Oxygen Generation System), kus see seejärel "töötletakse" hapnikuks.

Uriinist vee eraldamise protsess on keeruline tehniline ülesanne: "Uriin on palju "määrdunud" kui veeaur, selgitab Carrasquillo, "See võib korrodeerida metallosi ja ummistada torusid." ECLSS-süsteem kasutab uriini puhastamiseks protsessi, mida nimetatakse auruga kompressioondestilleerimiseks: uriini keedetakse, kuni selles olev vesi muutub auruks. Aur – looduslikult puhastatud vesi auru kujul (miinus ammoniaagi ja muude gaaside jäljed) – tõuseb destilleerimiskambrisse, jättes järele kontsentreeritud pruuni lisandite ja soolade suspensiooni, mida Carrasquillo heategevuslikult nimetab "soolveeks" (mis lastakse seejärel kosmosesse ). Seejärel aur jahtub ja vesi kondenseerub. Saadud destillaat segatakse õhust kondenseerunud niiskusega ja filtreeritakse joomiseks sobivasse olekusse. ECLSS-süsteem on võimeline taastama 100% niiskust õhust ja 85% vett uriinist, mis vastab umbes 93% koguefektiivsusele.

Eeltoodu kehtib aga süsteemi maapealsetes tingimustes töötamise kohta. Kosmoses tekib täiendav komplikatsioon - aur ei tõuse üles: see ei suuda destilleerimiskambrisse tõusta. Seetõttu ISS-i ECLSS-i mudelis "...pöörleme destilleerimissüsteemi, et tekitada aurude ja soolvee eraldamiseks kunstlik gravitatsioon.", selgitab Carrasquillo.

Väljavaated:
On teada, et kosmoseekspeditsioonide tingimuste jaoks on astronautide jäätmetest sünteetilisi süsivesikuid püütud saada järgmise skeemi järgi:

Selle skeemi järgi põletatakse jääkaineid süsihappegaasiks, millest hüdrogeenimise (Sabatier reaktsioon) tulemusena tekib metaan. Metaan võib muutuda formaldehüüdiks, millest polükondensatsioonireaktsiooni (Butlerovi reaktsioon) tulemusena tekivad monosahhariidsüsivesikud.

Saadud süsivesikute monosahhariidid olid aga ratsemaatide – tetrooside, pentooside, heksooside, heptooside – segu, millel polnud optilist aktiivsust.

Märge Ma isegi kardan süveneda "wiki teadmistesse", et mõista selle tähendust.

Kaasaegseid elu toetavaid süsteeme saab pärast nende asjakohast moderniseerimist kasutada süvakosmose uurimiseks vajalike elutagamissüsteemide loomise alusena.

LSS-kompleks tagab jaamas peaaegu täieliku vee ja hapniku taastootmise ning võib olla LSS-i komplekside aluseks planeeritud lendudel Marsile ja baasi korraldamiseks Kuul.

Suurt tähelepanu pööratakse süsteemide loomisele, mis tagavad ainete võimalikult täieliku ringluse. Sel eesmärgil kasutavad nad suure tõenäosusega süsinikdioksiidi hüdrogeenimise protsessi vastavalt Sabatier või Bosch-Boudoir reaktsioonile, mis võimaldab hapniku ja vee ringlust:

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O

CH4 kosmosevaakumisse eraldumise eksobioloogilise keelu korral võib metaan muutuda formaldehüüdiks ja mittelenduvateks süsivesikute monosahhariidideks järgmiste reaktsioonide kaudu:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
polükondensatsioon
nСН2О - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Tahaksin märkida, et keskkonnasaaste allikad orbitaaljaamades ja pikkade planeetidevaheliste lendude ajal on:

- siseehitusmaterjalid (polümeersed sünteetilised materjalid, lakid, värvid)
- inimesed (higistamise, transpiratsiooni, soolegaasidega, sanitaar- ja hügieenimeetmete, arstliku läbivaatuse jne ajal)
- töötavad elektroonikaseadmed
- elutagamissüsteemide ühendused (kanalisatsioon - automatiseeritud juhtimissüsteem, köök, saun, dušš)
ja palju muud

Ilmselgelt on vaja luua automaatne elukeskkonna kvaliteedi operatiivse jälgimise ja juhtimise süsteem. Teatud ASOKUKSO?

Minu noorim poeg hakkas täna koolis kokku panema "uurimisrühma", et kasvatada vanas mikrolaineahjus hiina salatit. Tõenäoliselt otsustasid nad Marsile reisides end rohelistega varustada. Peate AVITOst ostma vana mikrolaineahju, sest... Minu omad veel töötavad. Ära lõhu seda meelega, eks?


Märge fotol pole muidugi minu laps ega tulevane mikrolaineahju eksperimendi ohver.

Nagu marks@marks lubasin, siis kui midagi tuleb, postitan fotod ja tulemuse GIC-i. Kasvatatud salati saan soovijatele saata Vene Postiga, muidugi tasu eest.

  • mehitatud lennud
  • Lisa märksõnu

    Kuidas see kosmoses lõhnab?

    Kosmoses on võimatu lõhna tunda ja seda segavad mitmed asjad. Esiteks, lõhna tekitavad molekulid, mis vabanevad mõne lõhnaaine poolt. Kuid ruum on tühi, mis tähendab, et seal pole lõhnaaineid ega lõhna tekitavaid molekule, seal pole lihtsalt midagi lõhnata. Teiseks lähevad kõik normaalsed inimesed avakosmosesse suletud skafandris, mis tähendab, et inimese nina ei hinga sisse midagi “kosmilist”. Kuid kosmosejaamas, kus astronaudid elavad, on palju lõhnu.

    Kuidas see kosmosejaamas lõhnab?

    Kui astronaudid jaama sisenevad ja skafandrikiivri seljast võtavad, tunnevad nad erilist lõhna. Lõhn on väga terav ja imelik. Väidetavalt sarnaneb see vana kuivatatud röstitud lihatüki lõhnaga. See “aroom” sisaldab aga ka kuuma metalli lõhna ja keevitusauru. Astronaudid kasutavad rahvusvahelise kosmosejaama lõhna kirjeldamisel "liha-metall" termineid üllatavalt üksmeelselt. Vahel aga lisab mõni, et sageli lõhnab see osooni ja millegi hapu, veidi kirbe järele.

    Kust see lõhn ISS-ilt tuleb?

    Kujutage ette, kuidas jaamas õhuvarustus töötab, ja leiate sellele küsimusele kohe vastuse. ISS-is ei saa ruumi ventileerimiseks akent avada ja väljast värsket õhku sisse lasta: seal lihtsalt pole õhku. Hingamisteede segu tuuakse Maalt iga paari kuu tagant, nii et jaamas hingavad inimesed sama õhku, mis puhastatakse spetsiaalsete filtritega. Need filtrid pole muidugi täiuslikud, nii et mõned lõhnad jäävad alles.

    Meie kosmonaudid võrdlevad jaama elumajaga, mis lõhnab mida iganes soovid. “Maja” ise lõhnab: kattematerjalid ja seadmete osad. “Majas” elavad inimesed, seetõttu leidub jaamas lisaks nendele tehnilistele lõhnadele ka meile tuttavaid maiseid lõhnu: näiteks borši või hodgepodge’i aroom. Kui üks astronautidest läheb lõunale, ei saa ta sellega üksi hakkama. Ülejäänud saavad sellest teada, isegi kui nad on jaama teises otsas. Lõhnad levisid jaamas väga kiiresti, kuna õhku segab pidevalt ventilaatorsüsteem. See on vajalik selleks, et väljahingatav süsihappegaasipilv ei koguneks astronautide ümber. Kui õhku ei segata, tõuseb süsihappegaasi tase astronaudi ümber ja inimese enesetunne halveneb.
    Me kõik teame, et kõik tajuvad lõhnu erinevalt: mõned aroomid, mida mõned meeskonnaliikmed armastavad, võivad teistes põhjustada tõrjumist ja allergiat, seega on kaasavõetavate toodete nimekiri rangelt reguleeritud. Mõned inimesed seisavad aga alati vastu ka kõige mõistlikumatele keeldudele, näiteks Ameerika astronaut John Young, kes võttis 1965. aastal laeva pardale singivõileiva. Meeskonnaliikmed hindasid esmalt teravat, ärritavat singilõhna ning kogusid seejärel pikka aega lõhnavaid leivapuru, mis laiali kogu laevas ja imekombel seadmeid ei kahjustanud. Kosmonautid on väga heade kommetega inimesed, nii et keegi ei teadnud, mida nad neid puru kogudes mõtlesid.

    Jaama saabudes tunned lisaks tehnilistele ja “söödavatele” lõhnadele ka inimese higi kibedat lõhna ja loomulikult kestvat nahka. Higilõhn häirib meid isegi maa peal, kuid kosmoses higistab inimene veelgi rohkem. Seega võivad astronaudid tõsiste koormuste korral kaotada umbes kaks kilogrammi kaalu ja, nagu te mõistate, palju higistada. Kui siia lisada veel asjaolu, et ISS-il pole dušši ning astronaudid kasutavad pesemiseks niiskeid salvrätikuid ja käterätte. Et mitte lisada jaama atmosfääri täiendavaid lõhnu, on ISS varustatud spetsiaalsete madala lõhnaga hügieenitoodetega ning igasugune parfüüm on rangelt keelatud. Sellest, kuidas astronaudid end pesevad, saad täpsemalt lugeda siit.

    Kes järgib "kosmilist aroomi"?

    Astronautidele mugava õhkkonna loomine on ülesanne, mis oma tähtsuselt pole vähem oluline kui lennuohutuse tagamine. Võõrad lõhnad eemaldavad atmosfäärist spetsiaalsed neelajad, kuid "lõhnadest" on võimatu täielikult vabaneda. Seetõttu valivad nad lendu ette valmistades hoolikalt välja materjalid, millest kosmoselaeva sisemus on ehitatud, ja pardale lubatud asjad. Näiteks NASA-l on ekspertide meeskond, kes nimetab end naljaga pooleks "nosonaautideks", kes "nuusutavad" kõike, mis laeva pardal on: plasti, metalli, vahetusriideid, teaduslikke instrumente, hügieenitarbeid, tosse ja isegi mänguasja. et astronaut tahtis ta väikese poja palvel lennule viia. Tänapäeval on inimese nina parim seade kujutlemaks, kuidas asjad kosmoses lõhnaksid. Paljude riikide teadlased tegelevad lõhna tundvate seadmete loomise probleemiga. Kuid seni pole ükski seade võrreldav koera või (kes oleks arvanud) herilase haistmismeelega. Kuid koerad ja veelgi enam herilased on vaikivad olendid ega oska seetõttu meile öelda, kuidas see või teine ​​objekt lõhnab. Nii et lõhnatööd peavad tegema koolitatud inimesed. Seega, kui leiutate viisi, kuidas lõhnu hästi tabada, jääte võib-olla igaveseks ajalukku suure leiutajana. Seni nuusutavad kosmosesse saadetud asju inimesed, tehes seda kinnisilmi. Silmad seotakse kinni, et eseme välimus ei mõjutaks inimese lõhna tajumist. Mõnikord jäävad kiirustamise tõttu lõhnatestid õigel ajal tegemata ja siis ootavad laeva pardal meeskonda kõikvõimalikud üllatused. Näiteks pidid astronaudid süstiku pardal tagastama testimata klambritega koti, kuna need lõhnasid "nagu sibulat tükeldava koka sõrmed".

    Venemaal uuritakse kosmoselaevade atmosfääri meditsiiniliste ja bioloogiliste probleemide instituudis. Isegi kosmoselaeva projekteerimisetapis kontrollivad spetsialistid suletud kambrites kõiki mittemetallilisi materjale tugeva lõhna olemasolu suhtes. Kui on selline lõhn, lükatakse materjal tagasi. Spetsialistide põhiülesanne on tagada, et jaamas oleks võimalikult vähe lõhnaaineid; kõik, mis orbiidile viiakse, valitakse rangelt õhu puhtuse tagamise kriteeriumi järgi. Seetõttu paraku ei võeta arvesse meeskonnaliikmete endi eelistusi jaama lõhnade osas. Astronaudid ütlevad, et kõige rohkem tunnevad nad puudust maa lõhnast: vihma, lehtede, õunte lõhnast. Kuid mõnikord teevad orbiidilõhnade karmid spetsialistid kosmonautidele ikka kingitusi: enne aastavahetust pandi kosmoselaevasse Sojuz mandariine ja kuuseoks, et jaam saaks tunda pühade imelist aroomi.

    Elu orbiidil erineb oluliselt maisest elust. Kaalutus, isoleeritus Maast ja jaama autonoomia jätavad oma jälje astronautide igapäevaellu lennu ajal. Mugavad tingimused, mis on Maal nii loomulikud, et me isegi ei märka neid, tagavad ISS-i pardal mitmed keerulised süsteemid, nagu gaasivarustussüsteemid, veevarustus, kanalisatsioon, toitumine ja teised. Kõige tavalisemate maiste ülesannete täitmine orbiidil on terve teadus. Kosmonautid õpivad spetsiaalsetel kursustel pardasüsteeme ja harjutavad praktilistes tundides õigesti "mahla valama", "pesma" ja "suppi keetma". Jutumärkides – kuna ISS-is ei saa lihtsalt külmkappi avada, mahlakarpi välja võtta ja klaasi valada või pesuvett sisse lülitada. Kõiki ISS-i igapäevaelu peensusi õpetavad kosmonautidele kosmonautide tehnilise koolituse uurimis- ja testimisosakonna spetsialistid lennu- ja maapealsete testide ning orbitaalsete mehitatud komplekside elutagamissüsteemide toimimise, simulaatorite hoolduse, loomise ja testimise jaoks. elu toetavad süsteemid, lennuohutuse eksam, hindamine, meetodite ning õppe- ja metoodiliste koolitusvahendite väljatöötamine.

    Osakonda juhib Andrei Viktorovitš Skripnikov, kes on lõpetanud F. E. Dzeržinski nimelise Tambovi lennundusinstituudi. 2002. aastal võeti Andrei Viktorovitš tööle kosmonautide koolituskeskusesse.

    Elu toetavate süsteemide osakonnas valmistas ta esmalt ISS-i meeskonnad ette tegevuseks tulekahju ja rõhu langetamise korral ning seejärel õpetas kosmonaute töötama transpordilaeva Sojuz ja skafandri Sokol-KV2 elutagamissüsteemidega. Praegu korraldab ja koordineerib oma osakonnas tööd Andrei Viktorovitš.

    Kas astronautidel on kerge hingata?

    ISS-i pardal hingamiseks sobiva atmosfääri loomine on hapnikuvarustuse ja atmosfääri puhastamise rajatiste ülesanne. Nende kompleks sisaldab nii hapnikuallikaid kui ka atmosfääri puhastussüsteeme, mis eemaldavad süsinikdioksiidi, mikrolisandeid, lõhnaaineid ja desinfitseerivad atmosfääri.

    Peaaegu kõik ISS-il kasutatavad elu toetavad süsteemid on testitud ja end Miri jaama töötamise ajal hästi tõestanud.

    « elektron » — hapnikuvarustussüsteem, mis on ehitatud vee elektrokeemilise lagunemise põhimõttel hapnikuks ja vesinikuks. Kaks korda päevas on vaja süsteemi seisundit jälgida ja sellest Maale teatada. Miks?

    Esiteks on süsteem ühendatud vaakumiga: vee lagunemisel tekkiv vesinik juhitakse üle parda, mis tähendab, et on võimalik jaama rõhu alandamine.

    Teiseks on süsteemis leelist, mis ei tohi mingil juhul sattuda nahale ega silma.

    Kolmandaks moodustavad vesinik ja hapnik teatud vahekorras koos plahvatusohtliku gaasi, mis võib plahvatada ja seetõttu on eriti oluline jälgida süsteemi stabiilset seisundit.

    Electron süsteemi treeningstend

    Kõik ISS-i elutagamissüsteemid dubleeritakse rikete korral. Electroni varusüsteem ontahke kütuse hapniku generaator (THC).


    Kosmonautide elu toetamise instruktor Dmitri Dedkov demonstreerib tahkekütuse hapnikugeneraatori tööd

    Generaatoris olev hapnik saadakse kabedest, mis sisaldavad tahkel kujul hapnikku sisaldavat ainet. Kabe on “põlema pandud” (loomulikult ei räägi me lahtisest leegist) ja põlemisprotsessis eraldub hapnik. Temperatuur kabe sees ulatub +450˚С. Üks inimene vajab umbes 600 liitrit hapnikku päevas. Sõltuvalt pommi tüübist vabaneb selle põlemisel 420–600 liitrit hapnikku.

    Lisaks tarnivad hapnikku ISS-ile Progressi kaubalaevad gaasilisel kujul kõrge rõhu all õhupalli silindrites.

    Normaalseks eluks jaamas on vaja mitte ainult atmosfääri hapnikuga täiendada, vaid ka süsinikdioksiidist puhastada. Süsinikdioksiidi liig atmosfääris on palju ohtlikum kui hapniku hulga vähenemine. Peamine vahend atmosfääri puhastamiseks süsinikdioksiidist onsüsteem "Õhk". Selle süsteemi tööpõhimõte on süsinikdioksiidi adsorptsioon (absorptsioon), millele järgneb absorptsioonikassettide vaakumregenereerimine.


    Süsteemi "Air" ettevalmistamine tööks

    Üksus atmosfääri puhastamiseks mikrolisanditest (BMP) puhastab õhku igasugustest kahjulikest gaasilistest lisanditest jaama atmosfääris. See on ka regenereerimistüüpi süsteem, ainult siis, kui atmosfääri puhastamine ja neeldumiselementide regenereerimine süsteemis "Air" toimub autonoomses režiimis 10-, 20- või 30-minutiste tsüklitena ja automaatrežiimis 10-50-minutiliste tsüklitena. seejärel töötavad BMP kassetid puhastusrežiimis 18–19 päeva, millele järgneb regenereerimine. Selle peamiste funktsionaalsete elementide - atmosfääri puhastuskassettide - kasutusiga- on 3 aastat, kuid süsteemi 10 tööaasta jooksul pole olnud vajadust neid välja vahetada: gaasianalüsaatorid näitavad atmosfääri suurepärast seisukorda.


    Treeningstend mikrolisandite eemaldamise seadmele

    Lisaks hoiavad atmosfääri normaalset koostist üleliigsed süsteemid: ühekordselt kasutatavad absorptsioonikassetid, filtrid kahjulike lisandite eemaldamiseks ja suitsu puhastamiseks, samuti õhu desinfitseerimisseade Potok, mis lülitub automaatselt sisse iga päev 6 tunniks ja desinfitseerib atmosfääri. ISS-ist.

    Hädaolukorra või mõne süsteemi probleemide korral käivitub häire. Kosmonautid peavad hädaolukorra tuvastama, ära tundma ja leidma sellest väljapääsu. Maapealse väljaõppe ajal peavad astronaudid välja töötama kõik võimalikud hädaolukorrad, isegi kui nende esinemise tõenäosus ISS-il on väga väike.



    Treeningklass (stendid “Air”, “BMP”, “Electron”, “Potok”)

    Hädaolukorrast väljumiseks peavad astronaudid mõistma mitte ainult süsteemi ülesehitust, vaid mõistma hästi ka selle toimimise põhimõtet. Tundides õpetatakse meeskonnale lisaks jaama süsteemide tundmisele spetsiaalseid arvutusi, näiteks ennustamaks atmosfääri seisundi muutusi ajal.rikked gaasivarustussüsteemides.

    Kosmonautide ettevalmistamine tööks gaasi koostise tagamise vahenditegaISS-i juhib osakonna juhtivteadur Dmitri Kuzmich Dedkov. D.K. Dedkov on hariduselt raadioinsener, lõpetanud Kiievi Kõrgema Lennutehnika Sõjakooli. Pärast kolledži lõpetamist määrati ta kosmonautide väljaõppekeskusesse eraldi katse- ja väljaõppelennurügementi, kus ta oli juhtimis- ja salvestusseadmete labori juhataja. «Salvestasime laborilennukite lennuparameetrid nullgravitatsioonirežiimidel, kõik eksperimentaalsed teaduslikud parameetrid ja katsetes osalenud operaatorite meditsiinilised parameetrid. Iga kord oli midagi uut,” räägib juhendaja.


    D. K. Dedkov

    1975. aastal siirdus Dmitri Kuzmich keskuse uurimis- ja metoodikaosakonda nooremteaduriks. Seal tegeles ta uurimistööga ja osales praktilistes katsetes astronautide koolitamiseks lendlaborites. Ta on sooritanud umbes kakssada nullgravitatsiooniga lendu. Samal ajal hakkas Dedkov ekstreemsete tegevuste jaoks kosmonautide koolitamise raames huvi tundma langevarjuhüpete vastu, et töötada välja meetodid kosmonautide koolitamiseks ekstreemsetes olukordades tegutsemiseks. Langevarju eriväljaõppe ajal peab astronaut enne langevarju avamist vabalangemise ajal täitma loogilisi ülesandeid ja aru andma. Kõike, mida astronaudid pidid läbi elama, koges esmalt Dmitri Kuzmich. Lisaks tegeles ta üksikute ujumisseadmete testimisega maanduva sõiduki pritsimise korral.

    1987. aastal kaitses D. K. Dedkov oma doktoritöö, mis oli pühendatud plaanide koostamise meetodite ja mudelite uurimiselemehitatud kosmoselaeva meeskonna tegevus. Töö eesmärgiks oli lennuplaani ja meeskonna tegevuse tsüklogrammi koostamine koolituseks automatiseerida. 1988. aastal sai temast elutagamissüsteemide osakonna labori juhataja. Ta sai selle osakonna juhatajaks 1994. aastal ja jäi sellele ametikohale kuni pensionile minekuni 1999. aastal. Nüüd jätkab ta tööd jahutusvedeliku osakonnas juhtivteadurina, viib läbi teadus- ja õppetegevust, töötab välja simulaatoristendide tehnilisi kirjeldusi ja hoiab neid töökorras. D.K. Dedkov – kosmosetehnoloogia austatud testija, langevarjukoolituse (330 langevarjuhüpet) instruktor, auraadiooperaator.

    Järgmisel korral räägime astronautide toitumisest ja« veeprotseduurid» orbiidil.

    Hapniku pistik on seade, mis keemilise reaktsiooni käigus toodab elusorganismidele tarbimiseks sobivat hapnikku. Tehnoloogia töötas välja Venemaa ja Hollandi teadlaste rühm. Paljude riikide päästeteenistused kasutavad laialdaselt, ka lennukites ja kosmosejaamades, nagu ISS. Selle arenduse peamised eelised on kompaktsus ja kergus.

    Hapnikuküünal kosmoses

    Hapnik on ISS-i pardal väga oluline ressurss. Mis saab aga siis, kui õnnetuse või juhusliku rikke käigus lakkavad töötamast elu toetavad süsteemid, sealhulgas hapnikuvarustussüsteem? Kõik pardal olevad elusorganismid lihtsalt ei saa hingata ja surevad. Seetõttu on astronautidel, eriti sellistel juhtudel, üsna muljetavaldav keemiliste hapnikugeneraatorite varu hapniku küünlad. Kuidas selline seade kosmoses töötab ja seda kasutatakse, näidati üldiselt filmis "Elus".

    Kust tuleb hapnik lennukis?

    Lennukites kasutatakse ka keemiapõhiseid hapnikugeneraatoreid. Kui pardal on rõhk langetatud või tekib mõni muu rike, kukub hapnikumask iga reisija lähedalt välja. Mask toodab hapnikku 25 minutit, pärast mida keemiline reaktsioon peatub.

    Kuidas see töötab?

    Hapniku pistik kosmoses koosneb see kaaliumperkloraadist või kloraadist. Enamik lennukeid kasutab baariumperoksiidi või naatriumkloraati. Samuti on olemas süütegeneraator ja filter jahutamiseks ja muudest mittevajalikest elementidest puhastamiseks.

    Me ei ole astronaudid, me ei ole piloodid,
    Mitte insenerid, mitte arstid.
    Ja me oleme torumehed:
    Ajame uriinist vee välja!
    Ja mitte fakiirid, vennad, nagu meie,
    Kuid ilma kiitlemata ütleme:
    Veeringe looduses me
    Kordame seda oma süsteemis!
    Meie teadus on väga täpne.
    Lihtsalt lase oma mõtetel minna.
    Destilleerime reovee
    Pajaroogade ja kompoti jaoks!
    Olles läbinud kõik Linnuteed,
    Sa ei kaota samal ajal kaalu
    Täieliku isemajandamisega
    Meie kosmosesüsteemid.
    Lõppude lõpuks on isegi koogid suurepärased,
    Lula kebab ja kalachi
    Lõppkokkuvõttes - originaalist
    Materjal ja uriin!
    Kui võimalik, ärge keelduge
    Kui me hommikul küsime
    Täitke kolbi kokku
    Igaüks vähemalt sada grammi!
    Peame sõbralikult tunnistama,
    Mis kasu on meiega sõbraks olemisest:
    Lõppude lõpuks, ilma taaskasutamiseta
    Sa ei saa selles maailmas elada!!!


    (Autor - Valentin Filippovitš Varlamov - pseudonüüm V. Vologdin)

    Vesi on elu alus. Meie planeedil kindlasti. Mõne Gamma Centauri puhul võib kõik olla erinev. Kosmoseuuringute tulekuga on vee tähtsus inimeste jaoks ainult suurenenud. H2O-st kosmoses sõltub palju, alates kosmosejaama enda tööst kuni hapniku tootmiseni. Esimesel kosmoselaeval polnud suletud veevarustussüsteemi. Kogu vesi ja muud "tarbekaubad" võeti algselt pardale Maalt.

    "Eelmised kosmosemissioonid - Mercury, Gemini, Apollo võtsid endaga kaasa kõik vajalikud vee- ja hapnikuvarud ning viskasid kosmosesse vedelad ja gaasilised jäätmed.", selgitab Robert Bagdigian Marshalli keskusest.

    Lühidalt öeldes: kosmonautide ja astronautide elu toetavad süsteemid olid “avatud” – nad toetusid oma koduplaneedi toetusele.

    Joodist ja Apollo kosmoseaparaadist, tualettide rollist ja võimalustest (UdSSR või USA) jäätmete kõrvaldamiseks varajastel kosmoselaevadel räägin teine ​​kord.


    Fotol: kaasaskantav elutagamissüsteem Apollo 15 meeskonnale, 1968.

    Reptiloidist lahkudes ujusin hügieenitoodete kappi. Pöörates selja meetri poole, võttis ta välja pehme lainelise vooliku ja keeras püksinööbid lahti.
    – Vajadus jäätmekäitluse järele?
    Jumal…
    Muidugi ma ei vastanud. Ta lülitas imemise sisse ja püüdis unustada tema selga puuriva roomaja uudishimulikku pilku. Ma vihkan neid väikseid igapäevaprobleeme.

    “Tähed on külmad mänguasjad”, S. Lukjanenko

    Ma lähen tagasi vee ja O2 juurde.

    Täna on ISS-il osaliselt suletud veeregenereerimissüsteem ja ma püüan teile rääkida üksikasjadest (niivõrd, kui ma olen sellest ise aru saanud).

    Taganemine:
    20. veebruaril 1986 astus orbiidile Nõukogude orbitaaljaam Mir.

    30 000 liitri vee kohaletoimetamiseks MIR-i orbitaaljaama ja ISS-i pardale oleks vaja lisaks korraldada 12 transpordilaeva Progress vettelaskmist, mille kandevõime on 2,5 tonni. Kui võtta arvesse asjaolu, et Progressi laevad on varustatud Rodnik-tüüpi joogiveepaakidega, mille maht on 420 liitrit, siis pidanuks transpordilaeva Progressi lisalaskmiste arv mitu korda suurenema.



    ISS-il püüavad Air-süsteemi tseoliitneeldurid kinni süsinikdioksiidi (CO2) ja vabastavad selle välisruumi. CO2-s kaotatud hapnik täiendatakse vee elektrolüüsi teel (selle lagunemine vesinikuks ja hapnikuks). Seda teeb ISS-is Electron süsteem, mis tarbib 1 kg vett inimese kohta päevas. Vesinikku juhitakse praegu üle parda, kuid tulevikus aitab see muuta CO2 väärtuslikuks veeks ja eraldunud metaaniks (CH4). Ja muidugi igaks juhuks, kui pardal on hapnikupomme ja balloone.


    Fotol hapnikugeneraator ja ISS-il töötav masin, mis 2011. aastal üles ütles.


    Fotol: astronaudid rajavad Destiny laboris mikrogravitatsiooni tingimustes bioloogilisteks katseteks vedelike degaseerimise süsteemi.


    Fotol: Sergei Krikalev vee elektrolüüsiseadmega Electron

    Kahjuks pole ainete täielikku ringlust orbitaaljaamades veel saavutatud. Sellel tehnoloogiatasemel ei ole võimalik füüsikalis-keemilisi meetodeid kasutades sünteesida valke, rasvu, süsivesikuid ja muid bioloogiliselt aktiivseid aineid. Seetõttu viiakse astronautide elust tekkinud süsihappegaas, vesinik, niiskust sisaldavad ja tihedad jäätmed avakosmose vaakumisse.


    Selline näeb välja kosmosejaama vannituba

    ISS-i teenindusmoodulis on kasutusele võetud ja käitatakse puhastussüsteeme Vozdukh ja BMP, täiustatud kondensaadist vee regenereerimise süsteemi SRV-K2M ja hapniku genereerimise süsteemi Elektron-VM, samuti uriini kogumise ja säilitamise süsteemi SPK-UM. Täiustatud süsteemide tootlikkust on suurendatud enam kui 2 korda (tagab kuni 6-liikmelise meeskonna elutähtsad funktsioonid) ning energia- ja massikulusid on vähendatud.

    Üle viie aastase perioodi (2006. aasta andmed) Nende töö käigus regenereeriti 6,8 tonni vett ja 2,8 tonni hapnikku, mis võimaldas vähendada jaama toimetatava kauba kaalu enam kui 11 tonni võrra.

    Viivitus uriinist vee regenereerimiseks mõeldud SRV-UM süsteemi lisamisel LSS-i kompleksi ei võimaldanud regenereerida 7 tonni vett ja vähendada tarnekaalu.

    "Teine rinne" - ameeriklased

    Ameerika ECLSS aparaadi protsessivesi tarnitakse Venemaa süsteemi ja Ameerika OGS-i (Oxygen Generation System), kus see seejärel "töötletakse" hapnikuks.

    Uriinist vee eraldamise protsess on keeruline tehniline ülesanne: "Uriin on palju "määrdunud" kui veeaur, selgitab Carrasquillo, "See võib korrodeerida metallosi ja ummistada torusid." ECLSS-süsteem kasutab uriini puhastamiseks protsessi, mida nimetatakse auruga kompressioondestilleerimiseks: uriini keedetakse, kuni selles olev vesi muutub auruks. Aur – looduslikult puhastatud vesi auru kujul (miinus ammoniaagi ja muude gaaside jäljed) – tõuseb destilleerimiskambrisse, jättes järele kontsentreeritud pruuni lisandite ja soolade suspensiooni, mida Carrasquillo heategevuslikult nimetab "soolveeks" (mis lastakse seejärel kosmosesse ). Seejärel aur jahtub ja vesi kondenseerub. Saadud destillaat segatakse õhust kondenseerunud niiskusega ja filtreeritakse joomiseks sobivasse olekusse. ECLSS-süsteem on võimeline taastama 100% niiskust õhust ja 85% vett uriinist, mis vastab umbes 93% koguefektiivsusele.

    Eeltoodu kehtib aga süsteemi maapealsetes tingimustes töötamise kohta. Kosmoses tekib täiendav komplikatsioon - aur ei tõuse üles: see ei suuda destilleerimiskambrisse tõusta. Seetõttu ISS-i ECLSS-i mudelis "...pöörleme destilleerimissüsteemi, et tekitada aurude ja soolvee eraldamiseks kunstlik gravitatsioon.", selgitab Carrasquillo.

    Väljavaated:
    On teada, et kosmoseekspeditsioonide tingimuste jaoks on astronautide jäätmetest sünteetilisi süsivesikuid püütud saada järgmise skeemi järgi:

    Selle skeemi järgi põletatakse jääkaineid süsihappegaasiks, millest hüdrogeenimise (Sabatier reaktsioon) tulemusena tekib metaan. Metaan võib muutuda formaldehüüdiks, millest polükondensatsioonireaktsiooni (Butlerovi reaktsioon) tulemusena tekivad monosahhariidsüsivesikud.

    Saadud süsivesikute monosahhariidid olid aga ratsemaatide – tetrooside, pentooside, heksooside, heptooside – segu, millel polnud optilist aktiivsust.

    Märge Ma isegi kardan süveneda "wiki teadmistesse", et mõista selle tähendust.

    Kaasaegseid elu toetavaid süsteeme saab pärast nende asjakohast moderniseerimist kasutada süvakosmose uurimiseks vajalike elutagamissüsteemide loomise alusena.

    LSS-kompleks tagab jaamas peaaegu täieliku vee ja hapniku taastootmise ning võib olla LSS-i komplekside aluseks planeeritud lendudel Marsile ja baasi korraldamiseks Kuul.

    Suurt tähelepanu pööratakse süsteemide loomisele, mis tagavad ainete võimalikult täieliku ringluse. Sel eesmärgil kasutavad nad suure tõenäosusega süsinikdioksiidi hüdrogeenimise protsessi vastavalt Sabatier või Bosch-Boudoir reaktsioonile, mis võimaldab hapniku ja vee ringlust:

    CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
    CO2 + 2H2 = C + 2H2O

    CH4 kosmosevaakumisse eraldumise eksobioloogilise keelu korral võib metaan muutuda formaldehüüdiks ja mittelenduvateks süsivesikute monosahhariidideks järgmiste reaktsioonide kaudu:
    CH4 + O2 = CH2O + H2O
    polükondensatsioon
    nСН2О - ? (CH2O)n
    Ca(OH)2

    Tahaksin märkida, et keskkonnasaaste allikad orbitaaljaamades ja pikkade planeetidevaheliste lendude ajal on:

    - siseehitusmaterjalid (polümeersed sünteetilised materjalid, lakid, värvid)
    - inimesed (higistamise, transpiratsiooni, soolegaasidega, sanitaar- ja hügieenimeetmete, arstliku läbivaatuse jne ajal)
    - töötavad elektroonikaseadmed
    - elutagamissüsteemide ühendused (kanalisatsioon - automatiseeritud juhtimissüsteem, köök, saun, dušš)
    ja palju muud

    Ilmselgelt on vaja luua automaatne elukeskkonna kvaliteedi operatiivse jälgimise ja juhtimise süsteem. Teatud ASOKUKSO?

    Minu noorim poeg hakkas täna koolis kokku panema "uurimisrühma", et kasvatada vanas mikrolaineahjus hiina salatit. Tõenäoliselt otsustasid nad Marsile reisides end rohelistega varustada. Peate AVITOst ostma vana mikrolaineahju, sest... Minu omad veel töötavad. Ära lõhu seda meelega, eks?


    Märge fotol pole muidugi minu laps ega tulevane mikrolaineahju eksperimendi ohver.

    Nagu marks@marks lubasin, siis kui midagi tuleb, postitan fotod ja tulemuse GIC-i. Kasvatatud salati saan soovijatele saata Vene Postiga, muidugi tasu eest. Lisa märksõnu